[發明專利]雙極TEFC電動馬達和電動馬達驅動裝置

在審

• 申請號: 201910599196.3
• 申請日: 2019-07-01
• 公開（公告）號: CN110661355A
• 公開（公告）日: 2020-01-07
• 發明（設計）人: S.馬緹拉;S.阿尼沃;J.科森嫩
• 申請（專利權）人: ABB瑞士股份有限公司
• 主分類號: H02K5/00
• 分類號: H02K5/00;H02K5/24
• 代理公司: 72001 中國專利代理(香港)有限公司
• 代理人: 楊忠;譚祐祥

涉及一種雙極TEFC(全封閉風扇冷卻式)電動馬達。馬達的殼體(1)具有內部空間(1a)，定子組件、馬達軸和固定到馬達軸且環繞馬達軸的轉子組件配合到內部空間(1a)中。安裝支腳結構(2)從殼體(1)的外表面沿徑向突出，以用于將所述感應馬達安裝到平面基座結構。安裝支腳結構(2)包括四個安裝點(2a,2b,2c,2d)，其限定馬達的矩形安裝支腳印跡的拐角點，使得矩形安裝支腳印跡具有與馬達軸平行的兩個相反的側部。此外，安裝支腳結構(2)包括至少額外的安裝點(2e,2f)，其定位在安裝支腳印跡的與馬達軸平行的各側部上、在安裝支腳印跡的拐角點之間。

技術領域

本公開涉及電動式雙極電動馬達。更特別地，本公開涉及TEFC(全封閉風扇冷卻)-型電動馬達。另外，涉及一種電動馬達驅動裝置。

背景技術

TEFC-型電動馬達是眾所周知的，并且通常用于各種各樣的最終用途應用中。特別地，這樣的馬達是封閉的，使得不容許周圍的空氣在馬達殼體內循環，從而造成穩健的結構。為了為這樣的馬達提供足夠的冷卻，通常設置在馬達軸上的外部風扇布置成沿著馬達殼體的外圓周吹送冷卻空氣，馬達殼體典型地設置有冷卻肋。由于過量的熱通過馬達殼體傳遞，故一般認為合乎期望的是，保留盡可能多的馬達殼體表面區域以用于熱傳遞。此外，一般同樣地合乎期望的是，維持馬達殼體的外表面上的冷卻空氣的流動路徑盡可能不被阻塞。

雙極裝置典型地用于需要高的速度的最終用途應用中，這是因為與給定饋電頻率下的四極構造相比，利用雙極構造會獲得更高的旋轉速度。然而，在雙極裝置中，與其它構造相比，轉子的重量分布沿著其圓周并不均一。

諸如API 541和Shell DEP 33.66.05.31的某些標準限定了關于振動的限制，諸如在運行期間運行振動的頻率與電動馬達的固有頻率之間的分開裕度(特別是在與石油行業相關的最終用途應用中)。此外，已經發現，對于400和大于400的框架尺寸而言，雙極TEFC馬達特別是在接近饋電頻率的兩倍的振動頻率范圍下難以滿足這樣的分開裕度。

多個因素導致了該問題。首先，電動馬達的運行振動(即相對重的雙極轉子的旋轉和電激發)表現出接近饋電頻率的兩倍的頻率范圍。此外，已經發現，具有成問題的框架尺寸的常規電動馬達表現出在為典型的50 Hz和60 Hz的市電(mains power)饋電頻率的兩倍的頻率范圍附近被激發的固有頻率。因此，這樣的馬達傾向于在接近饋電頻率的兩倍的頻率范圍下加劇振動，從而導致不令人滿意的振動特性，特別是不足的分開裕度。

現在已經發現，成問題的振動激發了電動馬達的全局搖晃模式。也就是說，成問題的振動并非馬達的局部變形，而是馬達殼體作為整體而振動。因此，不可通過使馬達殼體的剛性更大(這是解決與振動相關的問題的常規方式)來解決振動問題。

例如可通過加強安裝支腳結構且特別是通過增大其橫截面面積和與馬達殼體的交接表面來解決過度的全局搖晃模式振動。備選地，可考慮附接到馬達殼體的額外的支承件或增大安裝支腳結構的各單獨支腳之間的距離。然而，這些解決方案通過減小冷卻空氣流動所沿的橫截面流動區域來干擾馬達殼體的外表面上的冷卻肋上方的空氣流。另外，減小了馬達殼體的有助于將熱傳遞到周圍環境中的外表面區域，由此顯著地削弱了馬達的冷卻性質。由于TEFC-馬達僅依靠通過馬達殼體的熱傳遞來進行冷卻，故這些解決方案并非理想的解決方案。

文獻CN207098826U公開了一種電動馬達的框架，該框架分成三件，這三件由縱向地延伸通過框架的螺桿聯接在一起。框架的中間件通過液體冷卻劑流提供散熱。

發明內容

本公開的目的是提供一種雙極TEFC(全封閉風扇冷卻式)電動馬達，其具有改善的振動特性，同時仍然維持通過馬達殼體的足夠的熱傳遞，以便在運行期間冷卻馬達。另一個目的是提供一種相關聯的電動馬達驅動裝置。

通過以獨立權利要求中陳述的內容為特征的雙極TEFC電動馬達和電動馬達驅動裝置來實現本公開的目的。在從屬權利要求中公開了本公開的優選實施例。